SU1441201A1

SU1441201A1 - Способ измерени скорости механических колебаний

Info

Publication number: SU1441201A1
Application number: SU874231580A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Михайлович Аранчук
Original assignee: Институт Прикладной Физики Ан Бсср
Priority date: 1987-04-20
Filing date: 1987-04-20
Publication date: 1988-11-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Цельи изобретени вл етс расширение области применени за счет обеспечени возможности измерени скорости механических колебаний диффузно-отражающего объекта. Способ излучени скорости механических колебаний заключаетс в том, что формируют опорный и измерительный пучки из пучка когерентного излучени лазера 1, измерительный пучок направл ют на объект 5, принимают отраженный, от объекта 5 пучок и получают интерференционную картину при интерферен-. ции опорного пучка и отраженного измерительного пучка, преобразуют интенсивность первого и второго участков интерференционной картины в- электрический сигнал с помощью фотоприемников 9, 10, выдел ют первый и второй сигналы с доплеровской частотой и определ ют скорость 6 механических колебаний по формуле 6 d.j - А/4, где сумма абсолютной величины разности абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналов и суммы абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналов, А - длина волны когерентного излучени . 1 ил. i (Л

Description

О

„

Изобретение относитс к измерителной технике и может быть использовано дл измерени параметров вибраций и малых перемещений.

Целью изобретени вл емс расши- рение области применени за счет обеспечени возможности измерени скорости механических колебаний диф- фузионно-отражающего объекта.

На чертеже представлена схема устройства , реализующего способ измерени скорости механических колебаний.

Устройство, реализзгющее способ, содержит оптически св занные источник 1 когерентного излучени , первый 2 и второй 3 светоделители, линзу 4, расположенную на фокусном рассто ний от объекта S, зеркало,6, расположенное по ходу излучени , отраженного первым светоделителем 2 под углом 45 к направлению излучени , расширитель 7 пучка, расположенный до ходу излучени , отраженного зеркалом 6, третий светоделитель 8, служащий дл формировани интерференционной картины, первый 9 и второй 10 фотоприемники , расположенные в поле интеференционной картины на рассто нии R один от другого, большем диаметра d пучка измерительного излучени в плоскости линзы 4 в 2 раза, первый

11и второй 12 усилители, входы которых св заны соответственно с выхо- дами первого 9 и второго 10 фотопри- емников, первый 13 и второй 14 преобразователи частота - напр жение, входы которых св заны соответственно с выходами первого 11 и второго

12усилителей, первый сумматор 15, первый и второй входы которого св заны соответственно с выходами первого 1 3 и второго 14 цреобразователей, схему 16 вычитани , первьш и второй входы которой св заны соответственно с выходами первого 13 и второго

14 преобразователей, последовательно св занные схема 17 выделени абсолютной величины сигнала, вход которой св зан с выходом схемы 16 вычи тани , второй сумматор 18, второй вход которого св зан с выходом сумматора 15, и блок 19 индикации.

Предлагаемый бпособ осуществл ют следующим образом.

Дел т пучок когерентного излучени источника 1 на опорное и измерительное с помощью первого светоделител 2, направл ют измерительное из

10

15

20

25

30

35

-сп

40

45

55

2012

лучение с помощью линзы 4 на объект 5, получают интерференцию опорного излучени , отраженного зеркалом 6 и прошедшего расширитель 7, и измерительного излучени , отраженного объектом 5, с помощью второго и третьего светоделителей 3 и 8, преобразуют интенсивность участка интерференционной картины в первый электрический сигнал с помощью фотоприемника 9. Вьщел ют первый сигнал с до- .плеровской частотой. Преобразз от интенсивность другого участка интерференционной картины во второй Электрический сигнал с помощью фотоприемника 10. При этом размещают фотоприемники 9 и 10 на рассто нии друг от друга большем, чем средний размер спектров дл того, чтобы первьй и второй электрические сигналы были некоррелированы, а именно R 2(1. Выдел ют второй сигнал с доплеровс- кой частотой. Определ ют сумму абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналов. Выходные сигналы и и U2 первого 13 и второго 14 преобразователей частота - напр жение пр мо пропорциональны абсолютным величинам доплеровских частот

fDi« fD2

U,klfnJ, U -k|fi,|,

где k - крутизна характеристики пер-, вого и- второго преобразователей частота - напр жение.

1. .

Выходной сигнал первого сумматора 15 равен

,+U,k()kfj,.

Затем определ ют разность абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналов. Выходной сигнал схемы 16 вычитани равен

VUi-U2-k(|f,)-kf.

Бьщел ют абсолютную величину разности абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналов. Сигнал на выходе схемы 17 выделени - абсолютной величины сигнала равен

Чр| |%р

Затем определ ют сумму абсолютной величины разности абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналов и суммы абсолютных величин доплеровских частот первого и

3

второго сигналов. Сигнал на выходе второго сумматора 18 равен

.

откуда .

Определ ют скорость механических колебаний объекта 5, исход из формулы

Л7.-Д

е d. - сумма абсолютной еличины

разности абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналов и сумма абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналов; , . Д - длина волны когерентного излучени .

ормула изобретени

1201 . 4

вого участка интерференц онной картины в электрический сигнал, выдел ют первый сигнал с дпплеровской частотой , отличающийс тем, что, с целью расширени области применени , преобразуют интенсивность второго участка интерференционной картины в электрический сигнал, вы1Q дел ют второй сигнал с доплеровской частотой, определ ют сумму абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналовj определ ют разность абсолютных величин доплеров15 ских частот первого и второго сигналов , Определ ют сумму абсолютной величины разности абсолютных величин . доплеровских частот первого и второго сигналов и суммы абсолютных вели20 .чин доплеровских частот первого и второго сигналов и определ ют скорость i механических колебаний по формуле

Способ измерени скорости механических колебаний, заклк1чающийс в том, что дел т пучок когерентного излучени на. опорный и измерительный пучки, направл ют измерительный пучок на контролируемый объект принимают отраженный от объекта измеритель ный пучок, получают интерференционную картину при интерференции опорного пучка и отраженного измерительного пучка, преобразуют интенсивность пер; б 5|де d - сумма абсолютной величины

разности абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналов и суммы абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналов;

Д - длина волны когерентного излучени .

Claims

Формула изобретения

Способ измерения скорости механических колебаний, заключающийся в 25 том, что делят пучок когерентного излучения на опорный и измерительный пучки, направляют измерительный пучок на контролируемый объект, принимают отраженный от объекта измеритель-30 ный пучок, получают интерференционную картину при интерференции опорного пучка и отраженного измерительного пучка, преобразуют интенсивность пер вого участка интерференционной картины в электрический сигнал, выделяют первый сигнал с доплеровской частотой, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, преобразуют интенсивность второго участка интерференционной картины в электрический сигнал, выделяют второй сигнал с доплеровской частотой, определяют сумму абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналовj определяют разность абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналов, Зпределяют сумму абсолютной величины разности абсолютных величин . доплеровских частот первого и второго сигналов и суммы абсолютных вели,чин доплеровских частот первого и второго сигналов и определяют скорость & механических колебаний по формуле где d^. - сумма абсолютной величины разности абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналов и суммы абсолютных величин доплеровских частот первого и второго сигналов;

А - длина волны когерентного излучения .